ANSYS建模試驗(yàn)報(bào)告

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實(shí)驗(yàn)報(bào)告書

試驗(yàn)（二）ANSYS在采礦中的應(yīng)用

1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

為了了解ANSYS在建模方面的應(yīng)用，同時能在ANSYS里建立模型，并最終導(dǎo)入到flac3d中。

2試驗(yàn)步驟

Flac3d自帶有好多建模的命令，如矩形、柱體等等，基本上能解決大部分采礦的建模問題，但是當(dāng)遇到繁雜地質(zhì)條件時，flac3d的建模問題就顯得比較短板，雖然能通過它自帶的fish語言進(jìn)行各種繁雜建模，但是由于fish語言本身的入門門檻較高，加之要在幾何運(yùn)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行編程，這樣以來，單建模這一塊就會花費(fèi)大量的時間精力。而ANSYS強(qiáng)大的建模功能就很好的彌補(bǔ)了flac這一缺陷。

本次試驗(yàn)?zāi)M的對象假設(shè)為傾斜煤層，模型大小為60m?50m?45m，共分四層，從上到下其次層為煤層，傾角為14°。模型應(yīng)事先在稿紙上畫好，便利后面的建模。

圖1

ANSYS中的建模過程：先確定若干個關(guān)鍵點(diǎn)（keypoint），然后通過關(guān)鍵點(diǎn)生成面。然后利用布爾操作運(yùn)算構(gòu)造出開挖的幾何平面圖形（如圖1所示）。本次試驗(yàn)設(shè)置的開挖對象為半徑1.5m的圓形巷道。最終在圖1的基礎(chǔ)上生成初步模型，如圖2所示。由于ANSYS里是需要賦參數(shù)才能進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在ANSYS里需要給不同的單元體賦不同的參數(shù)，這樣在導(dǎo)入flac中就能自動完成分組，導(dǎo)入flac后的，顯示的單元體數(shù)為136650，節(jié)點(diǎn)數(shù)為144840，輸入PLBLGR的命令后，通過旋轉(zhuǎn)模型，顯示效果如圖4所示。要開挖的部分為第三組，可以直接輸入命令MODNULLRANGEGROUP3進(jìn)行開挖。盡管是傾斜巖層，但是通過分組賦值的方法，可以很便利的給各個巖層賦上力學(xué)參數(shù)。

即將開挖的圓形巷道

圖2

圖3

圖4

3試驗(yàn)結(jié)果

1）由于flac有ANSYS外接入口的程序，因此通過ANSYS建立的模型，可以很

便利的導(dǎo)入到flac中，最終解決繁雜的建模問題。本次試驗(yàn)就是在ANSYS里建立了傾斜煤層，通過相關(guān)的小程序，把模型最終成功導(dǎo)入到了flac中。2）由于小程序自身的缺點(diǎn)，在ANSYS里網(wǎng)格劃分較密集的時候，在將模型導(dǎo)入

到flac的時候，會出現(xiàn)個別單元沒定義分組的狀況，可以通過groupnot等命令來避免出現(xiàn)zerostiffness的狀況。

3）ANSYS是基于有限元算法的模擬軟件，因此對網(wǎng)格的規(guī)則程度要求不高，而

flac3D是基于有限差算法的模擬軟件，算法決定了flac